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选择以 SCALANCE X500 作为核心组件来构建您的工厂网络。您可以自主选择连接介质，采用不同的冗余方案将工厂网络接入企业 IT。两种基础设备通过其不同的介质模块（高可达 10Gbit/s）提供级的网络可用性和未来安全性。
SCALANCE XR5286M 带有多 28 个端口
SCALANCE XR55212M 带有多 52 个端口
全模块化使网络扩展和装配无限灵活
全模块化的结构减少了各类设备的库存成本
借助 KEYPLUG 可轻松实现第 3 层功能的加装，无需更换硬件
冗余型电源、CPLUG 可移动存储介质和冗余功能实现较高的可用性
SCALANCE X 工业以太网交换机和具有交换机功能的组件的概述
SCALANCE X 工业以太网交换机应用范围
SCALANCE X 工业以太网交换机功能概览
工业以太网交换机
SCALANCE X 是 SIMATIC NET中的工业以太网交换机产品系列。交换机是专门用于将数据分配给有关被寻址设备的有源网络部件。SCALANCE X产品组包括各种互补的产品系列，它们根据相应自动任务而量身定制。
SCALANCE X005 非网管型；带有 5 个 RJ45端口并具有设备诊断功能的非网管型交换机，可在机器与过程单元岛中使用。
SCALANCE XB000 非网管型；带有电气和/或光纤端口的非网管型交换机，能够以紧凑方式安装在标准DIN 导轨上的机柜或箱中。
SCALANCE X100非管理型；带有电气和/或光纤端口、冗余电源和信号触点的交换机可在机器级应用中使用。
SCALANCE X200 网管型；适合从机器级到联网子系统的通用应用。组态和远程诊断功能均集成在STEP 7组态工具中。这样就tigao了工厂可用性。防护等级较高的设备可不安装在机柜中。还提供了适合在具有硬实时要求和*可用性要求的子系统网络中使用的相应交换机(SCALANCE X200IRT)。
SCALANCE X300 网管型；主要应用是与企业网络相连的高性能工厂网络。SCALANCE X300网管型交换机产品系列将 SCALANCE X400 产品系列的固件功能（没有第三层路由功能）与 SCALANCE X200产品系列的紧凑设计结合在一起。这意味着，与 SCALANCE X200 交换机相比，SCALANCE X300交换机具有扩展的管理功能和扩展的固件功能。
SCALANCE X400网管型；用于高性能工厂网络中。由于具有模块化设计，这些交换机可满足相应任务的要求。它们支持 IT 标准（如VLAN、IGMP、RSTP），可将自动化网络无缝集成到现有办公网络中。第三层路由功能可实现不同 IP子网之间的通讯。
工业以太网介质转换器
工业以太网介质转换器适用于在传输速率为 10/100 Mbit/s的总线形、星形和环形工业以太网结构中采用各种传输介质。
用于灵活的连接和构建高性能工厂网络。由于具有模块化设计，这些交换机可满足相应任务的要求。近场通信（NFC）配合现有WLAN，还可以使得人们能够利用连接至可用无线网络的智能或者平板电脑快速地访问 Web 管理功能。
第三层可选路由功能可实现不同 IP 子网之间的通信。
用于连接和构建高性能工业网络，以及，将办公网络连接至自动化网络。作为一种第三层交换机，SCALANCEX500 极其适合于用作骨干网络中的重要组件，例如，需要大量端口时、需要*传输速率时（10 Gigabit以太网），或者，需要冗余地连接至办公设施时。该机架式交换机（19 英寸）采用了模块化设计，拥有插入式 4端口介质模块（电气和光纤型），可以灵活地满足多种需求。
第三层路由功能可实现不同 IP 子网之间的通讯。
这些托管式交换机，用于向 SIMATIC 添加工业以太网/PROFINET接口，以及，将控制器集成至已有线型或环型拓扑中。
得益于集成式第三层功能，这些 AdvancedCP 也可以用作 IP子网之间的路由器。
西门子PLC S7-1500系列故障诊断
1、输出回路检修
对于西门子PLCS7-1500系列的输出点，若动作对象所对应的指示灯不亮，确认PLC是否运行。在确定PLC在运行状态下，那么说明此动作对象的PLC输入输出逻辑功能没有满足，也就是说输入回路出故障，先要检查输入回路。若所对应的指示灯亮，但所对应的执行元件如电磁阀、接触器不动作，先查电磁阀控制电源及保险器，的方法，用电笔去量所对应PLC输出点的公共端子。电笔不亮，可能对应保险丝熔断等电源故障。电笔亮，说明电源是好的，所对应的电磁阀、接触器、线路出故障。
如果指示灯不亮，但对应的电磁阀、接触器等动作，这可能此输出点因过载或短路烧牢。这时应把此输出点的外接线拆下来，再用万用表电阻档去量输出点与公共端的电阻，若电阻较小，说明此触点已坏，若电阻无穷大，说明此触点是好的，应是所对应的输出指示灯已坏。
2、输入回路检修
对于西门子PLCS7-1500系列的输入回路，判断某只按扭、限位、线路等输入回路的好坏，可在PLC通电情况下，按下按扭，这时对应的PLC输入点端子与公共端被短接，按扭所对应的PLC输入指示灯亮，说明此按扭及线路正常。灯不亮，可能按扭坏、线路接触不良或者断线。如果需要判断，按扭如果是好的，那么用万用表的一根表笔，一头接PLC输入端的公共端，另一头接触所对应的PLC输入点。此时指示灯亮，说明线路存在故障。指示灯不亮，说明此PLC输入点已损坏。
开关量的开环控制是PLC的基本控制功能。PLC的指令系统具有强大的逻辑运算能力，很容易实现定时、计数、顺序(步进)等各种逻辑控制方式。大部分PLC就是用来取代传统的继电接触器控制系统。[9]
模拟量闭环
对于模拟量的闭环控制系统，除了要有开关量的输入输出外，还要有模拟量的输入输出点，以便采样输入和调节输出实现对温度、liuliang、压力、位移、速度等参数的连续调节与控制。目前的PLC不但大型、中型机具有这种功能外，还有些小型机也具有这种功能。[9]
（1）增量型：就是每转过单位的角度就发出一个脉冲信号(也有发正余弦信号，对其进行细分，斩波出频率更高的脉冲)，通常为A相、B相、Z相输出，A相、B相为相互延迟1/4周期的脉冲输出，根据延迟关系可以区别正反转，通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频；Z相为单圈脉冲，即每圈发出一个脉冲。
（2）值型：就是对应一圈，每个基准的角度发出一个与该角度对应二进制的数值，通过外部记圈器件可以进行多个位置的记录和测量。
2、按信号的输出类型分为：电压输出、集电极开路输出、推拉互补输出和长线驱动输出。
3、以编码器机械安装形式分类
（1）有轴型：有轴型又可分为夹紧法兰型、同步法兰型和伺服安装型等。 [2]
（2）轴套型：轴套型又可分为半空型、全空型和大口径型等。
4、以编码器工作原理可分为：光电式、磁电式和触点电刷式。
电源IC 种类繁多，共同特点有：
工作电压低：一般的工作电压为3.0～3.6V。有一些工作电压更低，如2.0、2.5、2.7V等；也有一些工作电压为5V，还有少数12V 或28V 的特殊用途的电压源。
工作电流小：从几毫安到几安都有，但由于大多数嵌入式电子产品的工作电流小于300mA，30～300mA的电源IC在品种及数量上占较大的比例。
封装尺寸小：近年来发展的便携式产品都采用贴片式器件，电源IC 也不例外，主要有SO 封装、SOT-23 封装，μMAX封装及封装尺寸小的SC-70 及的SMD 封装等，使电源占的空间越来越小。
完善的保护措施：新型电源IC有完善的保护措施，这包括：输出过流限制、过热保护、短路保护及电池极性接反保护，使电源工作安全可靠，不易损坏。
耗电小及关闭电源功能：新型电源IC 的静态电流都较小，一般为几十μA到几百μA。个别微功耗的线性稳压器其静态电流仅1.1μA。不少电源IC有关闭电源控制端功能（用电平来控制），在关闭电源状态时IC 自身耗电在1μA左右。由于它可使一部分电路不工作，可大大节省电能。例如，在无线通信设备上，在发送状态时可关闭接收电路；在未接收到信号时可关闭显示电路等。
有电源工作状态信号输出：不少便携式电子产品中有单片机，在电源因过热或电池低电压而使输出电压下降一定百分数时，电源IC有一个电源工作状态信号输给单片机，使单片机复位。利用这个信号也可以做成电源工作状态指示（当电池低电压时，有LED显示)。
西门子电源模块6EP1333-1AL12
在 TIA Portal 平台中配置 PC station1. 使用 TIA V14 SP1 软件 Portal 视图中，创建新项目。
2. 添加 PC 系统并命名设备名称。
进入 “项目视图"，在“项目树" 下双击 “添加新设备"，在对话框中选择 PC 系统>常规 PC，命名为 PCstation 如图5 所示
图.5
3. 添加 OPC服务器及常规 IE
进入设备视图>硬件目录>用户应用程序> OPC 服务器，双击，添加 OPC服务器，如图6所示；
图.6
a.添加OPC服务器
b.选择OPC服务器的的版本
进入设备视图>硬件目录>Communications modules> PROFINET/Ethernet> 常规 IE，双击，添加常规 E卡 ，添加子网，设置 IP 地址，结果如图7所示
图.7
a.选择常规IE
b.添加子网
c.设置与本机电脑相同的IP地址
1. 概述
通常情况下，要实现HMI设备与V20变频器的通讯，需要一个支持USS通讯或MODBUS通讯的PLC，比如S7-200系列PLC。其通讯电缆连接如图1所示。PLC的一个通讯端口与触摸屏连接，可以采用PPI协议通讯。PLC的另一个通讯端口与V20的RS485通讯端口连接，采用MODBUS协议通讯，PLC上编写MODBUS主站程序，V20为从站。
图1 触摸屏通过PLC与V20变频器通讯
如果只需要对V2O变频器做简单的运行控制和变量监视，那么上述配置中PLC的作用仅为数据中转。这种情况下，触摸屏直接和V20变频器通讯，不仅能够实现监控功能，可以少用一个PLC，节省成本。采用西门子的SMARTLINE系列触摸屏能够实现与V20变频器直接通讯的功能。通讯电缆连接如图2所示。SMARTLINE触摸屏作为MODBUS主站，V20为从站。
图2 触摸屏直接与V20变频器通讯
2. 硬件设备及其安装
下面用一个实例来介绍SmartLine触摸屏与一台V20变频器通过MODBUS通讯的实现方法。该例子中用到的主要硬件设备如表1所示，触摸屏组态软件为WinCCFlexible 2008 SP4 China。
表1 示例主要硬件设备bOU
参数描述工厂缺省值Cn011默认值备注P0700[0]选择命令源15RS485为命令源P1000[0]选择速度给定15RS485为速度设定值P2023[0]RS485协议选择12MODBUSRTU协议P2010[0]USS/MODBUS波特率86波特率为9600bpsP2021[0]MODBUS地址11变频器MODBUS地址为1P2022[0]MODBUS应答超时时间10001000向主站发回应答的*时间P2014[0]USS/MODBUS报文间断时间2000100监控报文间断时间
3）修改MODBUS通讯参数，其它参数为Cn011连接宏默认参数：
P2014[0]=0 不监控报文间隔时间，否则可能会报F72故障
P2021[0]=3 MODBUS设备地址为3（与触摸屏组态软件中设置的从站地址*）
4. 触摸屏组态bOU
1、PLC的基本概念
早期的可编程控制器称作（Programmable LogicController,PLC），它主要用来代替实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，这种装置称作可编程控制器，简称。为了避免与个人计算机（PersonalComputer）的简称混淆，将可编程序控制器简称PLC自1969年美国数据设备公司研制出现，现、日本、的可编程序控制器质量优良，功能强大。
2、PLC的基本结构
实质是一种于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：
a、
PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%（+15%）范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到网上去
b、CPU）
*处理单元（CPU）是的控制中枢。它按系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，zui后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
为了tigaoPLC的可靠性，对大型PLC还采用双CPU构成或采用三CPU的表决式系统。这样，某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
d、输入输出接口电路
1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。
2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
e、
如计数、定位等功能模块。
f、通信模块
Profibus-DP通讯模块等。
西门子电源模块6EP1331-2BA10
3. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址
在 “设备视图"中点击 CPU 上代表 PROFINET 通信口的绿色小方块，在下方会出现 PROFINET 接口的属性，在“以太网地址" 下分配 IP 地址为 192.168.0.1 ，子网掩码为255.255.255.0，如图3所示。
图3. 分配IP 地址
4．使用 STEP7 V16 软件添加新设备并命名 PLC_2
与PLC_1在同一个项目中，在“项目树" 下双击 “添加新设备"，在对话框中选择所使用的 S7-300 CPU添加到机架上，命名为 PLC_2，如图4所示。
图4. 添加新设备
为了编程方便，使用 CPU 属性中定义的时钟位，定义方法如下：
在 “项目树" > “PLC_2" > “设备组态" 中，选中 CPU ，在下面的属性窗口中，“属性" >“时钟存储器" 下时钟位定义在 MB0，如图5所示。
时钟位我们主要使用 M0.3，它是以 2Hz 的速率在 0 和 1 之间切换的一个位，可以使用它去自动激活发送任务。
图5. 时钟存储位
5. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址
在 “设备视图"中点击 CPU 上代表 PROFINET 通信口的绿色小方块，在下方会出现 PROFINET 接口的属性，在“以太网地址" 下分配 IP 地址为 192.168.0.2 ，子网掩码为255.255.255.0，如图6所示
图6. 分配IP 地址
6. 创建 CPU的逻辑网络连接
在项目树 “项目树">“设备和网络" >“网络视图" 视图下，创建两个设备的连接。用鼠标点中 S7-1200上的PROFINET通信口的绿色小方框，拖拽出一条线，到一个 S7-300上的PROFINET通信口上，松开鼠标，PN/IE_1的子网连接就建立起来了，如图7所示。